- •Тема 5. Безопасность жизнедеятельности и производственная среда - 2
- •Диапазоны электромагнитных излучений в области радиочастот
- •Основные методы защиты от эми
- •1) Физическим фактором, вызывающим тяжесть электротравмы, является сила тока. Принято различать три ступени воздействия тока на организм человека и соответствующие им три пороговых значения:
1) Физическим фактором, вызывающим тяжесть электротравмы, является сила тока. Принято различать три ступени воздействия тока на организм человека и соответствующие им три пороговых значения:
ощутимое,
неотпускающее
фибрилляционное.
Ощутимое значение при воздействии переменного тока промышленной частоты (50 Гц) = 0,6-1,5 мА. постоянного тока это пороговое значение = 6-7 мА. Ощутимый ток вызывает у человека малоболезненные (безболезненные) раздражения, и он может самостоятельно освободиться от провода или токоведущей части, находящейся под напряжением. |
Переменный ток величиной 10-15 мА и более, и постоянный уровнем 50-70 мА (или более) называют пороговым неотпускающим. При действии этих токов у человека возникают непреодолимые и болезненные судорожные сокращения мышц рук при касании ими (захвате) токопроводящих частей или проводов; человек не может самостоятельно разжать руку и освободиться от воздействия тока. При повышении силы переменного тока промышленной частоты до 25-50 мА затрудняется или даже прекращается процесс дыхания. |
Фибрилляционные - токи, вызывающие быстрые хаотические и разновременные сокращения волокон сердечной мышцы (фибрилл), в результате чего сердце теряет способность перекачивать кровь, в организме прекращаются процессы кровообращения и дыхания и наступает смерть. При воздействии переменного тока промышленной частоты величина порогового фибрилляционного тока = 100 мА (при продолжительности воздействия > 0,5 с), а для постоянного тока - 300 мА аналогичной продолжительности. |
2) Степень поражения электротоком зависит от рода и частоты тока.
Переменный ток с частотой от 20-100 Гц наиболее опасен.
Токи с частотой более 500 000 Гц могут вызвать лишь термические ожоги и не оказывают раздражающего действия на ткани организма.
Известно, что при напряжениях более 500 В, наиболее опасен постоянный ток, а при меньших напряжениях - переменный.
3) Существенное влияние на тяжесть поражения человека электротоком оказывает путь, по которому он распространяется в организме. Так, опасность поражения резко увеличивается, если на пути тока оказываются мозг, сердце или легкие. Цепь тока через тело человека зависит от места его прикосновения к оголенным проводам или токоведущим частям. Наиболее характерны следующие цепи: руки-ноги, рука-рука и рука-туловище.
Характерным случаем попадания под напряжение является соприкосновение с одним полюсом или фазой источника тока. Напряжение, действующее при этом на человека, называется напряжением прикосновения. Особенно опасны участки, расположенные на висках, спине, тыльных сторонах рук, голенях, затылке и шее.
4) Условия, в которых работает человек, могут увеличивать или уменьшать опасность его поражения электротоком. К ним относятся
• сырость,
• высокая температура воздуха,
• наличие в помещениях токопроводящей пыли, химически активной или органической среды и др.
Для учета условий, в которых находится работающий, все помещения делят по степени опасности поражения током на 3 категории:
• без повышенной опасности,
• с повышенной опасностью,
• особо опасные.
Помещения без повышенной опасности - сухие (с относ. влажностью воздуха, не > 60%), безпыльные, с нормальной температурой воздуха и с изолирующими полами (напр., деревянными). Это – жилые и производственные помещения (цеха приборных предприятий и радиозаводов, лаборатории, КБ, заводоуправление, конторские помещения и др.). |
Помещения с повышенной опасностью - наличие одного из следующих условий: • сырость3; • токопроводящая пыль (металлическая, углеродная и т.д.); • токопроводящие полы (металлические, земляные, железобетонные, кирпичные); • высокая t, длительно превышающая 35°С или кратковременно 40°С4; • возможность одновременного прикосновения к металлическим деталям и корпусам электрооборудования, которые при повреждении изоляции могут оказаться под напряжением, и заземленным металлоконструкциям. Это - лестничные клетки зданий с токопроводящими полами, цеха механическо. обработки материалов, складские неотапливаемые помещения и др. |
Особо опасные помещения - наличие одного из следующих условий: • особая сырость (стены, пол и потолок помещений покрыты влагой; относ. влажность воздуха в них близка к 100%); • наличие химически активной (агрессивные газы, пары, жидкости) или органической (плесень и т.д.) среды, которые разрушающе действуют на электроизоляцию и токоведущие части электрооборудования. При наличии 2-х или более условий повышенной опасности (напр., высокая t и токопроводящая пыль) в помещении его следует относить к особо опасным. Это помещения гальванических цехов, моечные отделения, замкнутые металлические емкости, в которых производится работа, и др. |
В случае, когда человек оказывается вблизи упавшего на землю провода, находящегося под напряжением, возникает опасность поражения шаговым напряжением.
НАПРЯЖЕНИЕ ШАГА - это напряжение между двумя точками цепи тока, находящимися одна от другой на расстоянии шага, на которых одновременно стоит человек. |
Такую цепь создает растекающийся по земле от провода ток.
Выход - соединить ноги вместе и не спеша выходить из опасной зоны так, чтобы при передвижении ступня одной ноги не выходила полностью за ступню другой. При случайном падении можно коснуться земли руками, чем увеличить разность потенциалов и опасность поражения. |
При поражении человека электротоком нужно освободить пострадавшего от проводника с током (обесточить проводник). Если отключить его невозможно, надо срочно отделить от него пострадавшего, используя сухие палки, веревки и др. средства. Можно взять пострадавшего за одежду, если она сухая и отстает от тела, не прикасаясь при этом к металлическим предметам и частям тела, не покрытым одеждой. При оказании помощи надо изолировать себя от «земли», встав на непроводящую ток подставку (сухая доска, резиновая обувь и т.п.), и обернуть руки сухой тканью. Пострадавшему обеспечить покой и наблюдение.
Чтобы избежать поражения электрическим током, необходимо все работы с электрическим оборудованием и приборами проводить после отключения их от электрической сети.
Защита человека от поражения электрическим током. Безопасность при работе с электроустановками обеспечивается применением различных технических и организационных мер, которые регламентированы действующими правилами устройства электроустановок (ПУЭ). Технические средства защиты от поражения электротоком делятся
на • коллективные и • индивидуальные, на • средства, предупреждающие прикосновение людей к элементам сети, находящимся под напряжением, и • средства, которые обеспечивают безопасность, если прикосновение все-таки произошло. |
Основные способы и средства электрозащиты |
• изоляция токопроводящих частей и ее непрерывный контроль; • защитное заземление; • установка оградительных устройств; • выравнивание потенциалов; • предупредительная сигнализация и блокировки; • зануление; • использование малых напряжений; • защитное отключение; • электрическое разделение сетей; • индивидуальная электрозащита; • использование знаков безопасности и предупреждающих плакатов. |
Изоляция токопроводящих частей - одна из основных мер электробезопасности. Согласно ПУЭ сопротивление изоляции токопроводящих частей электроустановок относительно земли должно быть не < 0,5-10 Мом (106ом).Различают рабочую, двойную и усиленную рабочую изоляцию
Рабочей называется изоляция, обеспечивающая нормальную работу электроустановки и защиту персонала от поражения электротоком. Двойная изоляция, состоящая из рабочей и дополнительной, используется, когда требуется обеспечить повышенную электробезопасность оборудования (напр., ручного электроинструмента, бытовых электрических приборов и т.д.). Сопротивление двойной изоляции должно быть не < 5 МОм, что в 10 раз превышает сопротивление обычной рабочей. |
В ряде случаев рабочую изоляцию выполняют настолько надежно, что ее электросопротивление составляет не < 5 МОм, и потому она обеспечивает такую же защиту от поражения током, как и двойная. Такую изоляцию называют усиленной рабочей изоляцией. |
Существуют основные и дополнительные изолирующие средства.
Основными называют такие электрозащитные средства, изоляция которых надежно выдерживает рабочее напряжение. Дополнительные усиливают изоляцию человека от токопроводящих частей и земли. |
Для предупреждения об опасности поражения электрическим током используют различные звуковые, световые и цветовые сигнализаторы, устанавливаемые в зонах видимости и слышимости персонала. Кроме того, в конструкциях электроустановок предусмотрены блокировки - автоматические устройства, с помощью которых преграждается путь в опасную зону или предотвращаются неправильные, опасные для человека действия.
Защита от поражения электрическим током и возгорания в этом случае обеспечивается: защитным заземлением, занулением и защитным отключением.
ЗАЩИТНОЕ ЗАЗЕМЛЕНИЕ - преднамеренное соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей электрооборудования, которые в обычном состоянии не находятся под напряжением, но могут оказаться под ним при случайном соединении их с токоведущими частями. |
Защитному заземлению (занулению) подвергают металлические части электроустановок и оборудования, доступные для прикосновения человека и не имеющие др. видов защиты, напр. корпуса электромашин, трансформаторов, светильников, каркасы распределительных щитов, металлические трубы и оболочки электропроводок, а также корпуса переносных электроприемников.
Обязательно заземляют электроустановки, работающие под напряжением 380 В и > переменного тока и питающиеся от источника постоянного тока с напряжением 440 В и >.
Кроме того, в помещениях повышенной и особой опасности заземляют установки с напряжением от 42 до 380 В переменного тока и от 110 до 440 В постоянного тока. |
ЗАЗЕМЛЯЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО - это совокупность заземлителя – металлич. проводников, соприкасающихся с землей, и заземляющих проводников, соединяющих заземляемые части электроустановки с заземлителем. |
В зависимости от взаимного расположения заземлителей и заземляемого оборудования различают
выносные и
контурные заземляющие устройства.
Первые из них характеризуются тем, что заземлители вынесены за пределы площадки, на которой размещено заземляемое оборудование, или сосредоточены на некоторой ее части. |
Контурное заземляющее устройство, заземлители которого располагаются по контуру (периметру) вокруг заземляемого оборудования на небольшом расстоянии друг от друга (несколько метров), обеспечивает лучшую степень защиты, чем предыдущее. |
Заземлители бывают
искусственные, которые используются только для целей заземления, и
естественные, в качестве которых используют находящиеся в земле трубопроводы (за исключением трубопроводов горючих жидкостей или газов), металлические конструкции, арматуру железобетонных конструкций, свинцовые оболочки кабелей и др.
Защитное зануление предназначено для защиты в 3-хфазных 4-хпроводных сетях с глухозаземленной нейтралью, работающих под напряжением до 1000 В, поскольку использование защитного заземления здесь неэффективно.
ЗАНУЛЕНИЕ - способ защиты от поражения током автоматическим отключением поврежденного участка сети и одновременно снижением напряжения на корпусах оборудования на время, пока не сработает отключающий аппарат (плавкие предохранители, автоматы и др.). Зануление - преднамеренное соединение с нулевым защитным проводником металлич. нетокопроводящих частей, которые могут оказаться под напряжением. |
ЗАЩИТНОЕ ОТКЛЮЧЕНИЕ - защита от поражения электротоком в электроустановках, работающих под напряжением до 1000 В, автоматическим отключением всех фаз аварийного участка сети за время, допустимое по условиям безопасности для человека. |
Защитное отключение рекомендуется применять:
• в передвижных установках напряжением до 1000 В; |
• для отключения электрооборудования, удаленного от источника питания, как дополнение к занулению; |
• в электрифицированном инструменте как дополнение к защитному заземлению или занулению; |
• в скальных и мерзлых грунтах при невозможности выполнить необходимое заземление. |
К организационным мероприятиям, обеспечивающим безопасную эксплуатацию электроустановок, относятся
• оформление соответствующих работ нарядом или распоряжением, допуск к работе, • надзор за проведением работ, • строгое соблюдение режима труда и отдыха, переходов на др. работы и окончания работ; • обучение персонала правильным приемам работы с присвоением работникам, обслуживающим электроустановки, соответствующих квалификационных групп. |
В ряде случаев существенную опасность для человека представляет
СТАТИЧЕСКОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСТВО - совокупность явлений, связанных с возникновением, сохранением и релаксацией (ослаблением) свободного электрического заряда на поверхности и в объеме диэлектрических веществ, материалов, изделий или на изолированных проводниках. |
Протекание разных технологических процессов (как измельчение, распыление, фильтрование и др.), сопровождается электризацией материалов и оборудования; возникающий на них электропотенциал при этом достигает значений тысяч и десятка тысяч вольт. Воздействие статического электричества на организм человека проявляется в виде слабого длительно протекающего тока либо в форме кратковременного разряда через тело человека, приводящего к несчастному случаю.
Вредное воздействие на организм человека оказывает и электрическое поле повышенной напряженности, вызывая функциональные изменения ЦНС, сердечно-сосудистой и др. систем.
Защиту от статического электричества - уменьшение генерации электрических зарядов; устранение зарядов статического электричества. Для реализации первого направления необходим правильный подбор конструкционных материалов, из которых изготавливаются машины, агрегаты и прочее технологическое оборудование. Эти материалы должны быть слабо электризующимися или неэлектризующимися. Напр., синтетический материал, состоящий на 40% из нейлона и 60% дакрона, не электризуется при трении о хромированную поверхность.
IV.
При осуществлении технологических процессов, проведении ремонтных работ, в быту широко используются системы повышенного давления: трубопроводы, баллоны и емкости для хранения (перевозки) сжатых, сжиженных и растворенных газов, паровые и водяные котлы, газгольдеры и др. Основная характеристика этого оборудования - давление газа (жидкости) здесь превышает атмосферное. Это оборудование называют сосудами, работающими под давлением.
Основное требование к таким сосудам - соблюдение их герметичности на протяжении всего периода эксплуатации. Под герметичностью понимается непроницаемость жидкостями и газами стенок и соединений, ограничивающих внутренние объемы сосудов, работающих под давлением. Требования по герметичности обязательны также для вакуумных установок и оборудования5.
Любые сосуды, работающие под давлением, всегда представляют собой потенциальную опасность, которая при определенных условиях может трансформироваться в явную форму и повлечь тяжелые последствия. Разгерметизация сосудов, работающих под давлением, достаточно часто сопровождается возникновением двух групп опасностей.
Первая связана с взрывом сосуда или установки, работающей под давлением. |
ВЗРЫВ - быстропротекающий процесс физических и химических превращений веществ, сопровождающийся освобождением большого количества энергии в ограниченном объеме, в результате которого в окружающем пространстве образуется и распространяется ударная волна6, способная создать угрозу жизни и здоровью людей. |
Вторая зависит от свойств веществ, находящихся в оборудовании, работающем под давлением. Так, обслуживающий персонал может получить термические ожоги; если в разгерметизировавшейся установке находились вещества с высокой или низкой температурой. Радиационная опасность возникает при разгерметизации установок, содержащих различные радиоактивные вещества. |
Т.о., для обеспечения безопасности персонала, обслуживающего сосуды под давлением, весьма важно, чтобы эксплуатируемое оборудование сохраняло герметичность.
Рассмотрим основные виды сосудов и аппаратов, работающих под давлением.
Трубопроводы - устройства для транспортировки жидкостей и газов. |
По существующему ГОСТ 14202-69 все жидкости и газы, транспортируемые по ним, разбиты на 10 групп. Для определения вида вещества, транспортируемого по трубопроводам, их окрашивают в соответствующие цвета:
|
Транспортируемые вещества |
|
|
|
Количество сигнальных колец определяет степень опасности.
БАЛЛОНЫ - сосуды для транспортировки и хранения сжатых и растворенных газов |
Различают (ГОСТ 949-73) баллоны малой (0,4-12 л), средней (20-50 л) и большой (80-500 л) вместимости. В зависимости от содержащихся газов баллоны окрашивают в соответствующие сигнальные цвета, а также на их поверхность наносят надпись, указывающую вид газа, а в ряде случаев - отличительные полосы.
Криогенные сосуды предназначены для хранения и транспортировки разных сжиженных газов: воздуха, О2, аргона и др. |
Согласно ГОСТ 16024-79 Е их выпускают 6 типоразмеров: 6; 3; 10; 16; 25 и 40 л. Эти сосуды маркируются: СК-40 - сосуд криогенный емкостью 40 л. Снаружи их окрашивают серебристой (белой) эмалью и посередине наносят отличительную полосу с названием сжиженного газа.
Газгольдеры предназначены для хранения и выдачи больших количеств сжатых газов, отделения от них механических примесей и др. целей. |
Различают газгольдеры высокого и низкого давления. В первых из них сжатый газ находится под следующим давлением: < 25; 32 и 40 МПа. Газгольдеры низкого давления рассчитаны на большой объем хранимых газов: 105-3•107 л. Применяют также автоклавы7, компрессоры8, котлы.
В РФ обеспечение безопасности работы герметичных устройств регламентируется нормативным документом: «Правила устройства и безопасной эксплуатации стационарных компрессорных установок, воздухопроводов и газопроводов» и др.
Меры безопасности при эксплуатации газовых баллонов сводятся к следующему:
• газовые баллоны необходимо хранить в вертикальном положении в проветриваемом помещении? под навесами. Их следует защищать от действия прямых солнечных лучей и осадков. Баллоны не должны храниться на расстоянии менее 1 м от радиаторов отопления и ближе 5 м от открытого огня; |
• нельзя переносить баллоны на плечах или руками в обхват; |
• эксплуатировать только исправные баллоны. Их надо устанавливать вертикально на месте проведения работ и надежно закреплять для предохранения от падения. Установленный баллон должен быть надежно защищен от воздействия открытого огня, теплового излучения и прямых солнечных лучей. |
1 - Термоэлектронная эмиссия - выход электронов из металла под действием теплового движения (при нагреве).
2 - Диэлектрики - вещества, практически не проводящие электрического тока, а полупроводниками - большой класс веществ, сопротивление которых изменяется в широких пределах и в очень сильной степени уменьшается с повышением температуры.
3 - Помещения называют сырыми, если относительная влажность в них > 75%
4 - Помещения с такой температурой называют жаркими.
5 Вакуумное - оборудование, в котором технологические процессы протекают в среде разреженных газов. С физической т.зр. к разреженным относятся газы, находящиеся при столь малых давлениях, что средняя длина свободного пробега их молекул соизмерима с линейными размерами того оборудования, в котором они находятся.
6 Ударная волна - распространение в газообразной, жидкой или твердой среде поверхности, на которой происходит скачкообразное повышение давления, сопровождающееся изменением плотности, температуры и скорости движения среды. Эта поверхность называется поверхностью взрыва или скачком уплотнения.
7 - Автоклавы - герметичные установки, предназначенные для проведения различных тепловых и химических процессов под повышенным давлением
8 - Компрессоры - устройства для получения сжатого воздуха давлением свыше 3•105